基于数据挖掘技术的矿产资源评价研究-采矿工程专业论文.docx

基于数据挖掘技术的矿产资源评价研究 Research on Mineral Resources Evaluation Based on Data Mining Technology 研究生姓 名：孙家驹 指导教师姓名：孟海东 内蒙古科技大学矿业工程学院 包头 014010，中国 Candidate： SUN Jia-Ju Supervisor： MENG Hai-Dong School of Mining Engineering Inner Mongolia University of Science and Technology Baotou 014010，P.R.CHINA 独 创 性 说 明 本人郑重声明：所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工 作及取得研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方 外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得 内蒙古科技大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一 同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并 表示了谢意。 签名： 日期： 关于论文使用授权的说明 本人完全了解内蒙古科技大学有关保留、使用学位论文的规定， 即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可 以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保 存论文。 （保密的论文在解密后应遵循此规定） 签名： 导师签名： 日期： 内 内蒙古科技大学硕士学位论文 I I 摘 要 矿产资源是国家经济持续发展的基础之一，随着危机矿山的不断增多，亟需发现新 的矿产资源。随着地球科学的发展，为矿产资源评价提供了丰富的地学数据。由于地学 数据具有大量、高维、不完全、有噪声、模糊的特征，给传统的资源评价方法带来一定 的困难，在这种情况下，数据挖掘技术提供了一个有效解决问题的途径。 传统的地球化学找矿方法是根据采样区域内每个采样点、每一种化学元素含量值绘 制等值线图，然后对所有元素的等值线图进行分析与比对。这样工作量大、效率较低， 评价结果受人为的主观因素影响较大。 本文与传统的地球化学找矿不同的是：引入数据挖掘技术中的聚类分析算法，对数 据进行聚类，确定资源赋存靶区；然后利用数据挖掘技术中的关联分析确定靶区赋存的 资源类型，为矿产资源评价提供了新的理论方法。 首先，将地球化学采样点作为数据对象，测量的 16 种元素作为数据对象属性，运 用 K-means 算法和 Cluster 算法分别对采样点进行聚类，研究和分析了采样区内地球化 学元素的分布特征。在研究区域内，聚类分析结果发现地球化学元素组合特征相一致 （数据对象属性变化特征相同）的 2 个采样区域。通过将聚类结果与区域地质数据的叠 加和分析对比，确定出了矿产资源赋存靶区。其中一个靶区位于钾长花岗岩、花岗斑岩 分布区域；另外一个靶区位于安山玄武岩、安山岩夹玄武安山岩分布区域。 然后，利用数据挖掘技术中的关联分析进一步分析与研究了矿产资源赋存靶区内地 球化学元素间的关联关系（地球化学元素的共生与组合特征），即第一个靶区中 W 与 Bi 关联，Sb 与 As 关联，Cu 与 Co、Co 与 Ni、Ni 与 Cu 关联，Zn 与 Cd、Cd 与 Ag 关 联；第二个靶区中 As、Sb、Hg、Mo 关联，Pb、Cd 关联，W、Ni 关联。根据地球化学 理论知识，推断出第一个靶区是寻找银、铜、铅、锌多金属矿的有利地段；第二个靶区 是寻找金、银、铅、锌矿的有利地段。通过相关文献查阅，本文评价与推断结果和目前 已知的本区域研究成果基本一致，表明了数据挖掘技术能够有效的应用到矿产资源评价 中，可以大大提高工作效率，并且能够取得良好的评价结果。 关键词：聚类分析；关联分析；地球化学；资源评价 II II Abstract Mineral resources is one of the foundations of the countrys sustained economic development, and it needs to find new mineral resources along with the increasing of the crisis mines. The development of earth sciences provides a wealth of geological data for the evaluation of mineral resources. But geoscience data has large, high-dimensional, incomplete, noise, fuzzy features which bring some